Hydrologische Regionalisierung - Versuch einer Synthese

01.09.2006 - 30.06.2010
Forschungsförderungsprojekt
Methoden der Regionalisierung werden in der Hydrologie dazu benötigt, hydrologische Flussgrößen, Zustandsvariablen und Modellparameter an Standorten an denen keine Messungen vorliegen zu berechnen. Die konzeptuelle Basis vieler der derzeit verwendeten Regionalisierungsmethoden ist nicht aufeinander abgestimmt. Außerdem dürfte es für einige der Methoden möglich sein, die hydrologischen Prozesse auf der regionalen Skale besser zu beschreiben als dies derzeit der Fall ist. Eine Synthese der einzelnen Methoden sowie die Verbesserung der Prozessbasis der einzelnen Methoden erscheint deshalb notwendig. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, bestehende Regionalisierungsmethoden für Österreich vergleichend zu bewerten; Regionalisierungsmethoden zu entwickeln oder weiterzuentwickeln, deren Struktur womöglich durch die hydrologischen Prozesse bestimmt ist und in geringerem Maße von der Verfügbarkeit von Daten und Modellkonzepten; sowie eine Synthese von Regionalisierungsmethoden mit unterschiedlicher konzeptueller Basis für ähnliche Anwendungen zu versuchen. Drei Arbeitspakete sind geplant, die sich mit statistischen Methoden, deterministischen Methoden und kombinierten statistisch-deterministischen Methoden befassen. Im ersten Arbeitspaket werden bestehende statistische Methoden der Regionalisierung, die Zusatzdaten verwenden, verglichen und erweitert durch Prozessindikatoren für ereignisbasierte und dauerlinienbasierte hydrologische Kenngrößen. Eine geostatistische Methode wird entwickelt, die die räumliche Struktur der Landoberfläche mit ineinandergreifenden Einzugsgebieten berücksichtigt. Diese beiden Methodentypen werden verglichen und kombiniert. Im zweiten Arbeitspaket werden Parameter eines ereignisbasierten deterministischen Einzugsgebietsmodells regional analysiert. Sodann werden die Parameter eines kontinuierlichen deterministischen Einzugsgebietsmodells regionalisiert unter Verwendung von Satellitendaten der Schneebedeckung. Diese beiden Methodentypen werden wieder verglichen und in Abstimmung gebracht. Im dritten Arbeitspaket werden statistische Inputs mit deterministischen Modellen kombiniert wodurch sich regionale Wahrscheinlichkeitsaussagen ableiten lassen. Die Unsicherheiten der in diesem Projekt untersuchten bzw. entwickelten Methoden werden in einer vergleichenden Sensitivitätsanalyse sowie einer direkten Fehleranalyse mittels Kreuzvalidierung untersucht. Zahlreiche digitale Datensätze für das gesamte Bundesgebiet von Österreich werden in diesem Projekt verwendet. Diese stehen dem Antragsteller bereits zur Verfügung und können für das Projekt herangezogen werden. Das Projekt erschließt wissenschaftliches Neuland durch die Vertiefung des Verständnisses einzelner hydrologischer Prozesse und Methoden auf regionaler Ebene sowie durch die Synthese von Methoden, die bislang nicht zueinander in Beziehung gesetzt wurden. Die Vorgangsweise, einander ergänzende Methoden zu analysieren bzw. in Beziehung zu setzen, erscheint zielführend, da zu erwarten ist, dass die Stärken der jeweiligen Methoden sowie deren Synergieeffekte genützt werden können. Die Betrachtung mehrerer Methoden für das gleiche Problem erlaubt einen Methodenvergleich, der die Glaubwürdigkeit der Einzelmethoden erhöht. Dies drückt sich in einem verbesserten Prozessverständnis sowie einer erhöhten Aussagekraft der in diesem Projekt untersuchten bzw. entwickelten Methoden aus.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungsmittel

  • Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Computational Science and Engineering
  • Energy and Environment

Schlagwörter

DeutschEnglisch
IngenieurhydrologieIngenieurhydrologie
Wasserwirtschaftwater resources management